Giáo trình Truyền động điện (Nghề Điện Công nghiệp - Trình độ Cao đẳng): Phần 1 - CĐ GTVT Trung ương I

Giáo trình Truyền động điện (Nghề Điện Công nghiệp - Trình độ Cao đẳng): Phần 1 gồm có các nội dung: Bài mở đầu - Cấu trúc chung của hệ truyền động điện, Bài 1 - Cơ học truyền động điện, Bài 2 - Các đặc tính và trạng thái làm việc của động cơ điện, Bài 3 - Điều khiển tốc độ truyền động điện. Mời các bạn cùng tham khảo.

_BQ GIAO THONG VAN TAI

TRUONG CAO DANG GIAO THONG VAN TAI T

TRINH DQ CAO DANG

: DIEN CONG NGHIEP

yết định số 1955/QD-CDGTVTTWI-DT ngay

trưởng Trường Cao đắng GTVT Trung ương I

Hà Nội, 2017

MỤC LỤC

LỚI GIỚI THIỀU ::¿¿c¿¿x:¿¿c¿c¿:22222566226266265260220546660505266866 lg2vo4020365010660/36 wee

MO DUN: TRUYEN DONG ĐIỆN .5-5-sc<sscsessssesesesessssesessse Z BAI MO DAU: CAU TRUC CHUNG CUA HE TRUYEN DONG DIEN 9

1 Định nghĩa hệ truyền động dién

2 Hệ truyền động của máy sắn XuẤt s°ss+vssereseerrrxse 9

3 Cấu trúc chung của hệ truyền động điện (Hình 4) . . 11

4 Phân loại các hệ truyền Uống TÌỂ gu gỹggaadntdatidtiidvopgA86003380 6066 12

BÀI 1: CƠ HỌC TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN .-. c-esescsessssesesess L5

1 Các khâu cơ khí của truyền động điện, tính toán qui đổi các khâu cơ khí

của truyền động điện .- 15

1.1 Tính toán qui đổi mémen M, va luc can F, về trục động cơ «eld

1.2 Tinh toán qui đổi mômen quán tính ¿-++++2v+++evxe+ 17

2 Đặc tính cơ của máy sản xuất, động co „ 18

2.1 Đặc tính cơ của động cơ điện we LD 2.2 Dac tinh co cla MAY SAN XUAL occ es eteteeeeseteeeeseseeetseseeeeeseseeetsenes 20

3 Các trạng thái làm việc xác lập của hệ truyền động điện 22

3.1 Trạng thái động cơ ele,

3.2 Trang thai hm (may phat) cecceeeseseeseeseeeeseeeseessenseesseneeeeeeeees 22

BAI 2: CAC DAC TINH VA CAC TRANG THAI LAM VIEC CUA DONG

CƠ ĐIỆN isssssssisssssssssssssssssusssuswsscesusnsssnissvssswsesseeisexsvsesseeswasesauieeseie kD

1 Đặc tính của động cơ điện DC, các trạng thái khởi động và hãm 25

1.1 Động cơ điện một chiêu kích từ độc lập wee

1.2 Động cơ điện một chiêu kích từ nối tiép

2 Đặc tính của động cơ điện không đồng bộ, các trạng thái khởi động và

2.2 Các tham sô ảnh hưởng phương trình đặc tính cơ 54

2.3 Khởi động và tính toán điện trở khởi động

2.4 Các trạng thái hãm

3 Đặc tính của động cơ điện đồng bộ, các trạng thái khởi động và hãm 69

1 Khái niệm về điều chính tốc độ hệ truyền động điện; tốc độ đặt; chỉ tiêu

1.4 Tính kinh tế E/200101./380039/8L°0G «IS

1.5 Sự phù hợp giữa đặc tính điêu chỉnh và đặc tính tải - 75

2 Điều chỉnh tốc độ động cơ bằng cách điều chỉnh sơ đồ mạch TÔ

2.2 Hệ chỉnh lưu - động CƠ ¿+ + - + S1 Hi, 77

3 Điều chỉnh tốc độ động cơ bằng cách điều chỉnh thông số của động cơ 82

3.1 Điều chỉnh tộc độ bang cach thay doi điện áp phân ứng 83

3.2 Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi từ thông : 83

3.3 Điêu chỉnh tôc độ băng cách thay đối điện trở ở mạch phân ứng 85

4 Điều chính tốc độ động cơ bằng cách thay đổi điện áp nguồn 85

5 Điều chính tốc độ động cơ không đồng bộ bằng cách thay đổi thông số

1 Khái niệm về én định tốc độ, độ chính xác duy trì tốc độỘ e- 97

2 Hệ truyền động cơ vòng kín, hồi tiếp âm điện áp, âm tốc độ

3 Hạn chế dòng điện trong truyền động điện tự động - 99

BÀI 5: ĐẶC TÍNH ĐỘNG CỦA HỆ TRUYÈỀN ĐỘNG ĐIỆN I7

1 Đặc tính động của truyền tồn IỂ Ta donineasigta46016460608214611013836 107

2 Quá độ cơ học, quá độ điện cơ trong hệ truyền động điện

2

2.1 Quá trình quá độ cơ học :

2.2, Qua rink qua G0 Cig CÿC(fisssseesssessasszsesksgidiagi4-480.0800484200086603431100.0006.240000A 111

3 Khởi động hệ truyền động điện, thời gian mớ máy

3.1 Quá trình quá độ khi mở máy

3.2 Tính toán thời gian mở máy

4 Hãm truyền động điện, thời gian hãm, dừng máy chính xác

4.1 Quá trình quá độ khi hãm . ¿5-5-5555 555+5<5<>

4.2 Tính toán thời gian hãm, dừng máy -¿-55+ 5552 5+5<+ss<++ 117

BAI 6: CHON CONG SUAT DONG CO CHO HE TRUYEN DONG DIEN

1 Phương pháp chọn động cơ truyền động cho tải theo nguyên lý phát nhiệt

1.1 Phát nóng và nguội lạnh của máy điện

1.2 Các chế độ làm việc của truyền động điện

1.3 Phương pháp chung chọn công suất động cơ -:- 123

2 Chọn công suất động cơ cho truyền động không điều chính tốc độ

2.1 Chọn công suất động cơ làm việc dài hạn -©s+-

2.2 Chọn công suất động cơ làm việc ngắn hạn

2.3 Chọn công suất động cơ làm việc ngắn hạn lặp lại

3 Tính chọn công suất động cơ cho truyền động có điều chỉnh tóc độ 126

4 Kiểm nghiệm công suất động cơ

BAI 7: BO KHOI DONG MEM

1 Khái quát chung về bộ khởi động mềm

1.1 Khái niệm khởi động mêm, dừng mêm

1.2 Ứng dụng và các thông số kỹ thuật -22c¿222+ccccrvrrerres

2 Kết nối mạch động lực l

2.1 Sơ độ khôi của khởi động mêm

2.2 Sơ đồ kết nôi tới động cơ

BÀI 8: BỘ BIẾN TẦN s-<<<s<ssssesssesesesesesesesesesesesssesssssssses | đỐ

1 Giới thiệu các loại biến tẦn .-« «se ssesssseessssesrseessssee 146

3.1 Các đầu vào/ra dùng để điều khiển

3.2 Kết nôi các đầu vào, Tả

3.3 Cài đặt các hàm của biên tân ¿+ ++tsS se skrerkrkrrre

4 Khảo sát hoạt động của biến tần em

4.1 Do céng suat, tinh higu suat bien tan

4.2 Khảo sát dạng sóng đầu ra của biên tân .- ¿55555 c« sec 152

5 Ứng dụng thông dụng trong công nghiệp

5.1 Diéu khién tốc độ động cơ máy nâng hạ

5.2 Điều khiển tốc độ động cơ bơm, quạt

5.3 Điều khiển động cơ băng tải

BÀI 9: BỘ ĐIỀU KHIỂN MÁY ĐIỆN SERVO .- 158

1 Giới thiệu bộ điều khién may dién Servo

1 Giới thiệu các bộ điều chỉnh tốc độ động cơ DC

1.1 Tông quan về bộ điêu chỉnh

1.2 Các đầu vào, ra dùng đề điêu chỉnh

TÀI LIỆU THAM KHẢO

LỜI GIỚI THIỆU

Giáo trình này được thiết kế theo mô đun thuộc hệ thống mô đun/ môn học của

chương trình dao tạo nghề Điện công nghiệp ở cấp trình độ Cao đẳng nghề và

được dùng làm giáo trình cho học viên trong các khóa đào tạo, sau khi học tập

xong môn học nảy, học viên có đủ kiến thức để học tập tiếp các môn học, mô

đun đun khác của nghề

Mô đun này được thiết kế gồm 10 bài:

Bài mở đầu.Cấu trúc chung của hệ truyền động điện

Bài 1 Cơ học truyền động điện

Bài 2 Các đặc tính và trạng thái làm việc của động cơ điện

Bài 3 Điều khiển tốc độ truyền động điện

Bài 4 Ôn định tốc độ của hệ thống truyền động điện

Bài 5 Đặc tính động của hệ truyền động điện

Bài 6 Chọn công suất động cơ cho hệ truyền động điện

Bài 7 Bộ khởi động mêm

Bài 8 Bộ biến tần

Bài 9 Bộ điều khiển máy điện servo

Bài 10 Bộ điều khiển tốc độ động cơ DC

Mặc dù đã hết sức có gắng, song sai sót là khó tránh Tác gia rat

mong nhận được các ý kiến phê bình, nhận xét của bạn đọc để giáo trình được hoàn thiện hơn

Hà Nội ngày tháng năm 2017

MO DUN: TRUYEN ĐỘNG ĐIỆN

Mã mô đun: MĐ31

Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô đun:

- Vị trí: Mô đun Truyền động điện học sau các mô đun, môn học Kỹ thuật cơ sở, đặc biệt các mô đun và môn học: Mạch điện; Trang bị điện; Máy điện

- Tính chất: Là mô đun chuyên môn nghề

- Ýnghĩa và vai trò của mô đun:

Trong sự nghiệp công nghiệp hóa - hiện đại hóa đất nước, ngành công nghiệp điện giữ vai trò hết sức quan trọng trong sản xuất và sinh hoạt của con người

Tập hợp các thiết bị như: Thiết bị điện, điện từ, cơ, thủy lực phục vụ cho

việc biến đổi điện năng thành cơ năng cung cấp cho cơ cấu chấp hành trên Các máy sản xuất, đồng thời có thể điều khiển dòng năng lượng đó theo yêu cầu

công nghệ của máy sản xuất

Nội dung mô đun này nhằm trang bị cho học viên những kiến thức, kỹ năng cơ

bán về Truyền động điện

Mục tiêu của mô đun:

- Trình bày được nguyên tắc và phương pháp điều khiển tốc độ của hệ truyền

động điện

- Đánh giá được đặc tính động của hệ điều khiển truyền động điện

- Tính chọn được động cơ điện cho hệ truyền động không điều chỉnh

- Phân tích được cấu tạo, nguyên lý của một số thiết bị điển hình nhuw: soft stater,

inverter, các bộ biến đổi

- Lựa chọn được các bộ biến đồi phù hợp với yêu cầu hệ truyền động

- Rèn luyện tính tỉ mi, cân thận, tác phong công nghiệp cho học sinh

Nội dung của mô đun:

TT Tên các bài trong mô đun Tông |Lý „ Thực |Kiêm

của động cơ điện

5 | Ôn định tốc độ của hệ thống truyền | 10 7 2 1

8 |Bộkhởộngmềm [10 |2 7 1

11 | Bộ điều khiển tốc độ động cơ DC 20 5 14 1

BAI MG DAU: CAU TRUC CHUNG CUA HE TRUYEN DONG

DIEN

Giới thiệu:

Bài học này sẽ giới thiệu tới sinh viên các khái niệm hệ truyền động điện, hệ

truyền động điện của máy sản xuất, cấu trúc và cách phân loại hệ thông truyền động điện, từ đó giúp sinh viên có thể phân tích được các hệ truyền động điện

trong thực tế cũng như có được nguồn kiến thức cơ bản để phục vụ cho các bài

học tiếp theo

Mục tiêu:

- Trình bày được khái niệm, đặc điểm, ý nghĩa của hệ truyền động điện

- Giải thích được cấu trúc chung và phân loại hệ truyền động điện

- Rèn luyện đức tính chủ động, nghiêm túc trong học tập và công việc

1 Định nghĩa hệ truyền động điện

Truyền động cho một máy, một dây chuyền sản xuất mà dùng năng lượng

điện thì gọi là truyền động điện (TĐĐ)

Định nghĩa: Hệ truyền động điện là một tập hợp các thiết bị như: thiết bị điện, thiết bị điện từ, thiết bị điện tử, cơ, thủy lực phục vụ cho việc biến đôi điện năng thành cơ năng cung cấp cho cơ cấu chấp hành trên các máy sản xuất, đồng

thời có thể điều khiển dòng năng lượng đó theo yêu cầu công nghệ của máy sản

xuất

Ví dụ: -_ Hệ truyền động của máy bơm nước

- _ Truyền động mâm cặp của máy tiện

- _ Truyền động của cần trục và máy nâng

2 Hệ truyền động của máy sản xut

Máy sản xuất là thiết bị sử dụng để sản xuất sản phẩm và thực hiện yêu

cầu công nghệ

CCSX: Cơ cấu sản xuất hay cơ cấu làm việc, thực hiện các thao tác sản

xuất và công nghệ (gia công chỉ tiết, nâng - hạ tải trọng, dịch chuyển )

Hệ truyền động của máy sản xuất là tập hợp các thiết bị phục vụ cho việc

truyền chuyển động từ động cơ điện tới cơ câu sản xuất thực hiện việc sản xuất

ra sản phẩm theo yêu cầu công nghệ

Hệ truyền động của máy sản xuất

Truyền động của máy bơm nước

cl

|| CT (Cánh bơm)

Khớp nối trục

Hình 1 Truyền động của máy bơm nước

Động cơ điện Ð biến đổi điện năng thành cơ năng tạo ra mômen M làm quay

trục máy và các cánh bơm Cánh bơm chính là cơ cấu công tác CT nó chịu tác

động cua nước tạo ra Momen Mcr ngược chiều tốc độ quay œ của trục, chính

Momen này tác động lên trục động cơ, ta gọi nó là Momen cản Mc Nếu Mẹ cân

bằng với Momen động cơ: Mẹ = M thì hệ sẽ có chuyển động ổn định với tốc độ

không đổi œ = const

Truyền động mâm cặp máy tiện

Hình 2.Truyền động mâm cặp máy tiện

Cơ cấu công tác CT bao gồm mâm cặp MC, phôi PH được kẹp trên mâm và dao

cắt DC Khi làm việc động cơ Ð tạo ram omen M làm quay trục, qua bộ truyền

lực TL chuyên động quay được truyền dến mâm cặp và phôi Lực cắt do đao tạo

ra trên phôi sẽ hình thành Momen Mr tác động trên cơ câu công tác có chiều

ngược với chiều chuyển động Nếu dời điểm đặt của Mr về trục động cơ ta có

Momen cản Mẹ Nếu Mẹ cân bằng voi Momen dong co: Mc = M thì hệ sẽ có chuyén dong ổn định với tốc độ không đổi œ = const

10

Truyền động của cần trục hoặc máy nâng

Cơ cấu công tác gồm trồng tời TT, dây cáp C và tải trọng G Lực trọng trường G

tác động lên trống tời tạo ra Momen trên cơ cầu công tác Mcr và nếu dời điểm đặt của Mcr về trục dộng cơ ta có Momen cản Mc Nếu Mẹ cân bằng VỚI Momen động cơ: Mc = M thì hệ sẽ có chuyển động ổn định với tốc độ không đổi

@ = const

3 Cấu trúc chung của hệ truyền động điện (Hình 4)

Về cấu trúc, một hệ thống TDD nói chung bao gồm các khâu:

Lưới điện

CCSX

BBĐ: Bộ biến đổi, dùng để biến đổi loại dòng điện (xoay chiều thành một chiều

hoặc ngược lại), biến đổi loại nguồn (nguồn áp thành nguồn dong hoặc ngược

lại), biến đổi mức điện áp (hoặc dòng điện), biến đôi số pha, biến đôi tần số

Các BBĐ thường dùng là máy phát điện, hệ máy phát - động cơ (hệ F- D), cac

chỉnh lưu không điều khiển và có điều khiển, các bộ biến tần

D: Dong co điện, dùng để biến đổi điện năng thành cơ năng hay co năng thành

điện năng (khi hãm điện) Động cơ có các loại: một chiều, xoay chiều và các

loại động cơ đặc biệt Các động cơ điện thường dùng là: động cơ xoay chiều

KDB ba pha roto day quan hay lồng sóc; động cơ điện một chiều kích từ song song, nối tiếp hay kích từ bằng nam châm vĩnh cữu; động cơ xoay chiều đồng bộ

TL: Khâu truyền lực, dùng để truyền lực từ động cơ điện đến cơ cấu sản xuất

hoặc dùng | đề biến đổi dạng chuyên động (quay thành tịnh tiến hay lắc) hoặc làm phù hợp về tốc độ, mômen, lực Đề truyền lực, có thể dùng các bánh răng, thanh

răng, trục vít, xích, đai truyền, các bộ ly hợp cơ hoặc điện từ

CCSX: Cơ cấu sản xuất hay cơ cấu làm việc, thực hiện các thao tác sản xuất và

công nghệ (gia công chỉ tiết, nâng - hạ tải trọng, dịch chuyén +}:

ĐK: Khối điều “khiến, là các thiệt bị dùng đề điều khiển bộ biến đổi BBĐ, động

cơ điện Ð, cơ cấu truyền lực Khối điều khiển bao gồm các cơ cấu đo lường, các

bộ điều chỉnh tham số và công nghệ, các khí cụ, thiết bị điều khiển đóng cắt có

tiếp điểm (các rơle, công tắc tơ) hay không có tiếp điểm (điện tử, bán dẫn) Một

số hệ TĐĐÐ TĐ khác có cả mạch ghép nối với các thiết bị tự động khác như máy

tính điều khiển, các bộ vi xử lý, PLC

Các thiết bị đo lường, cảm biên (sensor) dùng để lấy các tín hiệu phản hồi có thể

là các loại đồng hỗ đo, các cảm biến từ, cơ, quang

* Một hệ thông TĐĐ không nhát thiết phải có đầy đủ các khâu nêu trên Tuy

nhiên, một hệ thống TĐĐ bắt kỳ luôn bao gồm hai phần chính:

- Phần lực: Bao gồm bộ biến đổi và động cơ điện

- Phần điều khiển

* Một hệ thống truyền động điện được gọi là hệ hở khi không có phản hồi, và

được gọi là hệ kín khi có phản hồi, nghĩa là giá trị của đại lượng đầu ra được

đưa trở lại đầu vào dưới dạng một tín hiệu nào đó để điều chỉnh lại việc điều

khiển sao cho đại lượng đầu ra đạt giá trị mong muốn

4 Phân loại các hệ truyền động điện

Người ta phân loại các hệ truyền động điện theo nhiều cách khác nhau tùy theo đặc điểm của động cơ điện sử dụng trong hệ, theo mức độ tự động hoá, theo đặc điểm hoặc chủng loại thiết bị của bộ biến đổi Từ cách phân loại sẽ

hình thành tên gọi của hệ

a) Theo đặc điểm của động cơ điện:

- Truyền động điện một chiều: Dùng động cơ điện một chiều Truyền

động điện một chiều sử dụng cho các máy có yêu cầu cao về điều chỉnh tốc độ

và mômen, nó có chất lượng điều chỉnh tốt Tuy nhiên, động cơ điện một chiều

có cấu tạo phức tạp và giá thành cao, hơn nữa nó đòi hỏi phải có bộ nguồn một

12

chiều, do đó trong những trường hợp không có yêu cầu cao về điều chỉnh, người

ta thường chọn động cơ KĐB đề thay thé,

- Truyền động điện không đồng bộ: Dùng động cơ điện xoay chiều không đồng bộ Động cơ KĐB ba pha có ưu điểm là có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo,

vận hành an toàn, sử dụng nguồn cấp trực tiếp từ lưới điện xoay chiều ba pha

Tuy nhiên, trước đây các hệ truyền động động cơ KĐB lại chiếm tỷ lệ rất nhỏ đo

việc điều chỉnh tốc độ động cơ KĐB có khó khăn hơn động cơ điện một chiều

Trong những năm | gan day, do sy phat triển mạnh mẽ của công nghiệp chế tạo

các thiết bị bán dẫn công suất và kỹ thuật điện tử tin học, truyền động không

đồng bộ phát triển mạnh mẽ và được khai thác các ưu điểm của mình, đặc biệt là

các hệ có điều khiển tần số Những hệ này đã đạt được chất lượng điều chỉnh

cao, tương đương với hệ truyền động một chiều

- Truyền động điện đồng bộ: Dùng động cơ điện xoay chiều đồng bộ ba

pha Động cơ điện đồng bộ ba pha trước đây thường dùng cho loại truyền động

không điều chỉnh tốc độ, công suất lớn hàng trăm KW đến hàng MW (các máy

nén khí, quạt gió, bơm nước, máy nghiền.v.v )

Ngày nay đo sự phát triển mạnh mẽ của công nghiệp điện tử, động cơ đồng

bộ được nghiên cứu

ứng dụng nhiều trong công nghiệp, ở mọi loại giải công suất từ vài trăm W (cho

cơ cấu ăn dao máy

cắt gọt kim loại, cơ cấu chuyển động của tay máy, người máy) đến hàng MW

(cho các truyền động máy cán, kéo tàu tốc độ cao )

b) Theo tính năng điều chỉnh:

- Truyén động không điều chỉnh: Động cơ chỉ quay máy sản xuất với một tốc độ

nhất định

- Truyén có điều chỉnh: Trong loại này, tuỳ thuộc yêu cầu công nghệ mà ta có

truyền động điều chỉnh tốc độ, truyền động điều chỉnh mômen, lực kéo và

truyền động điều chỉnh vị trí

©) Theo thiết bị biến đổi:

- Hệ máy phat - dong co (F-D): Động cơ điện một chiều được cấp điện từ một

máy phát điện một chiều (bộ biến đổi máy điện)

Thuộc hệ này có hệ máy điện khuếch đại - động cơ (MĐKĐ - Ð), đó là hệ có

BBD 1a máy điện

khuếch đại từ trường ngang

- Hệ chỉnh lưu - động cơ (CL - Ð): Động cơ một chiều được cấp điện từ một bộ

cho một cơ cấu công tác), truyền động quay và truyền động thang

13

CÂU HỎI ÔN TẬP

Câu 1:Cấu trúc chung của một hệ thống truyền động điện

Phần động lực là bộ biến đổi và động cơ truyền động

Phần điều khiển là cơ cấu đo lường, bộ phận điều chỉnh và thiết bị biến đổi

phần động lực và phần điều khiển

Phần truyền động không điều chỉnh và có điều chỉnh

Câu 2: Các hệ thống sau đây thuộc hệ truyền động điện:

Mạch điều khiển tốc độ động cơ DC

Mạch điều khiển tốc độ động cơ AC

Hệ truyền động mâm cặp máy tiện

Mạch điều khiển chiều quay động cơ AC

14

BÀI I: CƠ HỌC TRUYÊN ĐỘNG ĐIỆN

Mã bài: 31-01

Giới thiệu:

Một hệ thống truyền động điện bao gồm nhiều phần tử cơ khí cấu tạo nên,

chúng chuyển động với các tốc độ khác nhau tạo thành một sơ đồ động học phức

tạp Các mômen và lực tác động lên hệ thống có các điểm đặt khác nhau Vì vậy muốn tính chọn được công suất của động cơ, hay viết các phương trình cân bằng

lực ta phải qui đôi các đại lượng này về trục động cơ

Mục tiêu:

- Nhận dạng được các khâu cơ khí cơ bản của hệ truyền động điện

- Tính toán qui đổi được mô men cản, lực cản, mô men quán tính về trục động

Sơ

- Xây dựng được phương trình chuyển động của hệ truyền động điện

- Phân biệt được các trạng thái làm việc của hệ truyền động điện

-_ Chủ động, nghiêm túc trong học tập và công việc

1 Các khâu cơ khí của truyền động điện, tính toán qui đổi các khâu cơ khí của

truyền động điện

Mục tiêu:

- Nhận dạng được các khâu cơ khí cơ bản của hệ truyền động điện

- Tính toán qui đổi được Momen cản, lực cản, Momen quán tính về trục động

cơ

1.1 Tính toán qui đổi mômen M, và lực cản F, về trục động cơ

Sơ đồ động học qui đổi ( hình 1-1)

Hinh 1-1 So dd động học của cơ cấu nâng hạ hàng

Khi tiến hành qui đổi thì phải đám bảo thỏa mãn các điều kiện:

Điều kiện 1: Năng lượng của hệ thống trước và sau khi qui đổi phải bằng nhau

Đây chính là việc bảo toàn năng lượng „

Điêu kiện 2: Hệ thông phải được giả thiết là tuyệt đôi cứng

15

Giả sử khi tính toán và thiết kế người ta cho giá trị của Momen tang trống

M, qua hộp giảm tôc có tỷ sô truyên là i va suat 14 nj Momen này sẽ tác động

lên trục động cơ có giá trị Mọ¿a

Trong đó: n, là hiệu suất hộp tốc độ

- Giả thiết tải trọng G sinh ra lực Fc có vận tốc chuyên động là v, nó sẽ tác

động lên trục động cơ một Momen Ma

gồm một cặp bánh răng có tỷ số truyền 1= = 5, trọng lượng của vật nâng G=

10kN, trọng lượng dây cáp Gc = 10%G, tốc độ nâng v= 16,5 m/s, hiệu suất cặp

bánh răng 0,95, hiệu suất trống tời 0,93, đường kính trống tời D, = 0,6m

da,o,M + Jp‡

Hình 2-2 Sơ đồ động học của cơ cấu nâng hạ hàng

Ví dụ 2: Cho hệ truyền động điện như hình vẽ Tính Momen cản qui đổi về trục

động cơ Biết tỷ số truyền của hai cặp bánh răng ¡¡ = iạ = 5, trọng lượng vật nâng

G = 22kN, trọng lượng dây cáp Gc = 10%G, vận tốc nâng v = 22m/s Hiệu suất

các cặp bánh răng 0,95, hiệu suất trong toi 0,93

16

Bộ truyền lực TL

Tai trong G

Hinh 1-3 So dd động học của cơ cấu cần trục

đổi mômen quán tính

Các cặp bánh răng có Momen quan tinh J, Jx Momen quan tinh tang

trống J„ khối lượng quán tính m và Momen quán tính động cơ Ja đều có ảnh hưởng đến tính chất động học của hệ truyền động điểm này ta gọi là Iya

Phương trình động năng của hệ là:

Câu 3: Xác định Momen quán tính của tải trọng và dây cáp về trục động cơ, biết rằng cơ cấu nâng hạ có sơ đồ động học như hình vẽ Trong đó bộ truyền gồm một cặp bánh răng có tỷ số truyền : 1 = 5, trọng lượng của vật nâng G = 10kN, trọng lượng dây cáp Gc = 10%G, tốc độ nang v = 16,5 m/s, hiéu suất cặp bánh răng 0,95, hiệu suất trống tdi 0,93, đường kính trống tời D, = 0,6m

Ja,@,M

Hình 1-4: Sơ đồ động học của cơ cấu nâng hạ hàng

Câu 4: Cho hệ truyền động điện như hình vẽ Tính Momen quán tính qui đổi về trục động cơ Biết tỷ số truyền của hai cặp bánh răng i¡ = i, = 5, trong lượng vật

nâng G = 22kN, trọng lượng dây cáp Gc = 10%G, vận tốc nâng v = 22m/s Hiệu

suất các cặp bánh răng 0,95, hiệu suất trống tời 0,93 Momen quán tính của

Roto, các khớp nối, các bánh răng, và trống tời lần lượt là 0,102 0,01; 0,01;

0,06; 0,06; 0,03; 0,07; 0,03

Bộ truyền lực TL

Tai trong G

Hinh 1-5: So dé động học của cơ cấu cần trục

2 Đặc tính cơ của máy sản xuất, động cơ

- Phân biệt được đặc tính cơ của động cơ điện và máy sản xuât

- Nhận dạng được đặc tính cơ của máy sản xuât

18

2.1 Đặc tớnh cơ của động cơ điện

Đặc tớnh cơ của động cơ điện là quan hệ giữa tốc độ quay và mụmen của

động cơ: œ=f(M)

Đặc tớnh cơ của động cơ điện chia ra đặc tớnh cơ tự nhiờn và đặc tớnh cơ nhõn tạo Dạng đặc tớnh cơ của mỗi loại động cơ khỏc nhau thỡ khỏc nhau và sẽ

được phõn tớch trong chương 2

Đặc tớnh cơ tự nhiờn: Đú là quan hệ œ = f(M) của động cơ điện khi cỏc thụng số như điện ỏp, dũng điện của động cơ là định mức theo thụng số đó được thiết kế chế tạo và mạch điện của động cơ khụng nối thờm điện trở, điện khỏng

Đặc tớnh cơ nhõn tạo: Đú là quan hệ œ = f(M) của động cơ điện khi cỏc thụng số

điện khụng đỳng định mức hoặc khi mạch điện cú nối thờm điện trở, điện

khỏng hoặc cú sự thay đổi mạch nối

Ngoài đặc tớnh cơ, đối với động cơ điện một chiều người ta cũn sử dụng đặc tớnh

cơ điện Đặc tớnh cơ điện biểu diễn quan hệ giữa tốc độ và dũng điện trong mạch

động cơ:

œ= f(D hay n= f()

Chỳ ý: + Mỗi động cơ chỉ cú một đặc tớnh tự nhiờn

+ Mỗi động cơ cú thể cú nhiều đặc tớnh cơ nhõn tạo Để đỏnh giỏ và so

sỏnh cỏc đặc tớnh cơ, người ta đưa ra khỏi niệm “Độ cứng đặc tớnh cơ ”, được

Nếu đặc tớnh cơ tuyển tớnh thỡ: B=-—— @

HoZ theo hệ đơn vP t-ơng đối thx 6 = a là lượng sai của AM và Ao

B lớn —> đặc tớnh cơ cứng

B nhỏ —> đặc tớnh cơ mềm

B —>œ —> đặc tớnh cơ nằm ngang và tuyệt đối cứng

- Duong 1: Dac tinh co mộm

- Đường 2: Đặc tớnh cơ cứng

- Đường 3: Đặc tớnh cơ tuyệt đối cứng

Hình 1-6 Đặc tính cơ của động cơ điện

Đặc tính cơ cứng tốc độ œ thay đổi rất ít khi Momen biến đổi lớn

+ Đặc tính cơ mềm tốc độ œ giảm nhiều khi Momen tăng

2.2 Đặc tinh cơ của máy sắn xuất

Đặc tính cơ biểu thị mối quan hệ giữa tốc độ quay và mômen quay:

Mc là mômen cản của cơ cấu SX ứng với tốc độ œ

Mco là mômen cản của cơ cấu SX ứng với tốc độ œ = 0

Mạ„ là mômen cản của cơ cấu SX ung với tốc độ định mức œđm

Hình 1-7 Đặc tính cơ của cơ cầu sản xuất ứng với các trường hợp

máy sản xuất khác nhau

Ta có các trường hợp số mũ q ứng với các trường hợp tải:

q |Mc ỊP Loai tai

-1}~1 | const ứng dụng đặc tính cơ của cơ cầu máy quân dây, cuôn giây,

@® CC truyền động chính của máy cắt gọt kim loại (máy tiện)

20

Cơ cấu nâng hạ, băng tải, máy nâng vận chuyên, truyền động ăn dao máy gia công kim loại

Ngoài ra còn một số máy sản xuất có các đặc tính cơ khác:

- Momen phy thuộc vào góc quay Mc =f(u) ; hoặc Momen phụ thuộc vào

đường đi Mc=f(s)

Ví dụ : Các máy công tác có pittong, các máy trục không có cáp cân bằng,

- Momen phụ thuộc vào số vòng quay và đường đi Mc =f(, œ) như các loại

Câu 2: Điêu kiện đề hệ TĐĐÐ có thê làm việc ôn định tĩnh

Độ cứng đặc tính cơ của động cơ lớn hơn độ cứng đặc tính cơ của CCSX

Độ cứng đặc tính cơ của động cơ bằng độ cứng đặc tính cơ của CCSX

Độ cứng đặc tính cơ của động cơ nhỏ hơn độ cứng đặc tính cơ của CCSX

Độ cứng đặc tính cơ của động cơ có giá trị âm

Câu 3: Đặc tính cơ của một máy sản xuất có dạng

M.= (Mam Meo)- Moot (0/@ am)”

M.= Moo - (Mam Mco)(@/@am) “

Mc= Moo + (Mam Meo)(@/@am)

Me= Meo + Mam(@/@am) *

Câu 4: Đặc tính cơ tự nhiên của động cơ

Khi U = Uạm, f= fam, Re= 0

3 Các trạng thái làm việc xác lập của hệ truyền động điện

Mục tiêu:

- Phân biệt được trạng thái động cơ với trạng thái máy phát

- Phan tích được quá trình biên đôi năng lượng trong các trạng thái làm việc

- Biêu diễn được các trạng thái làm việc trên mặt phảng tọa độ

3.1 Trạng thái động cơ

- Định nghĩa: Dòng công suất điện Payẹa có giá trị dương nếu như nó có chiều

truyền từ nguồn đến động cơ và từ động cơ biến đổi công suất điện thành công suất cơ P.g = M ® cấp cho máy sản xuất

- Poo > 0 néu Mạ, sinh ra nó cùng chiều @œ

~ Paen < 0 nếu nó có chiều từ động cơ về nguồn

- Pog < 0 khi nd truyén từ máy sản suất về động cơ, Momen động cơ sinh

ra ngược chiều với tốc độ quay

- M của máy sản xuất được gọi là M phụ tải, hay M cản Nó cũng được

định nghĩa dấu âm và dương, ngược lại với Momen của động cơ

- Phương trình cân bằng công suất của hệ thống truyền động là:

Pa=P.+ AP

Trong đó:

+ Pa: Công suất điện

+ Pe: Cong suất cơ

+ AP: Công suất tốn thất

Tuỳ thuộc vào biến đổi năng lượng trong hệ mà ta có trạng thái làm việc của

động cơ

Trạng thái động cơ là trạng thái động cơ điện làm việc với P.„ = M.œ> 0 Hay

Momen do động cơ sinh ra có chiều trùng với tốc độ quay của động cơ điện

Trạng thái động cơ có hai chế độ làm việc :

Trạng thái hãm gôm hãm không tải, hãm tái sinh, hãm ngược và hãm động năng

+ Hãm tái sinh: Pa¿n < 0, Pc„ < 0 cơ năng biến thành điện năng + Hãm ngược: Pa > 0, Pc„ < 0 điện năng và cơ năng trở thành tổn thất

AP

+ Hãm động năng: Pa¡j¿„ = 0, Poo < 0 co nang biến thành công suất tổn thất

AP

- Trạng thái hãm và trạng thái động cơ được phân bố trên đặc tính cơ

œ(M), ở góc phần tu I, HI; Trạng thái động cơ, góc phần tư thứ II, IV; Trạng

thái hãm góc phần tu IL, IV

2

Câu 1:Trạng thái hãm tái sinh của động cơ

Điện = 0, Peœ< 0, AP= | Poo |

Paign < 0, Peox 0, AP = | Peo - Pain |

Paien > 0, PasX 0, AP = | Peg = Paien |

Paien > 0, Prox 0, AP =0

Câu 2: Trạng thái làm việc của động cơ điện gồm:

Trạng thái động cơ

Trạng thái hãm

Trạng thái động cơ và trạng thái hãm

Trạng thái quay thuận và ngược

Câu 3: Trong hệ trục tọa độ (œ„M ), động cơ ở trạng thái hãm được biểu diễn ở

Câu 5: Một trong những đặc điểm của động cơ khi ở trạng thái động cơ

Mômen quay ngược chiều với tốc độ

Mômen quay cùng chiều với tốc độ

Mômen quay cùng chiều với lực tác động

2

Mômen quay ngược chiều với lực tác động

Câu 6: Một trong những đặc điểm của động cơ khi ở trạng thái máy phát Tiêu thụ cơ năng biến thành điện năng

Tiêu thụ điện năng biến thành cơ năng

Tiêu thụ điện năng biến thành động năng

Tiêu thụ cơ năng biến thành thế năng

Câu 7: Trạng thái hãn ngược của động cơ điện khi

Pa > 0, Tuy 0, AP= | Be ke: Paien |

Pa = 0, Peo< 0, AP = | Pro |

Pg <0, Poo< 0, AP = | Poo - Paisn |

Pg = 0, Poo= 0, AP = Py- Pro

CAU HOI ON TAP

1 Nhận dạng các khâu cơ khí cơ bản của hệ truyền động điện?

2.Tính toán qui đổi Momen cản, lực cản, Momen quán tính về trục?

3.Phân biệt đặc tính cơ của động cơ điện và máy sản xuất ?

4.Nhận dạng đặc tính cơ của máy sản xuất?

5 Phân biệt trạng thái động cơ với trạng thái máy phát?

6 Phân tích quá trình biến đổi năng lượng trong các trạng thái làm việc?

7 Biểu diễn các trạng thái làm việc trên mặt phảng tọa độ?

24

BÀI 2: CÁC ĐẶC TÍNH VÀ CÁC TRẠNG THÁI LÀM VIỆC CỦA

ĐỘNG CƠ ĐIỆN

Mã bài: 31-02

Giới thiệu:

Khi phân tích các hệ truyền động điện, ta thường coi máy sản xuất đã có trước,

nghĩa là coi như đã biết trước đặc tính cơ Md(@) của nó Vậy muốn tìm kiếm

một trạng thái làm việc với các thông số yêu cầu như mômen, đòng điện, tốc

độ ta phải tạo ra những đặc tính cơ của động cơ tương ứng Muốn vậy, ta

phải nắm vững phương trình đặc tính cơ và các đặc tính cơ của động cơ điện, từ

đó hiểu được các phương pháp tạo ra các đặc tính cơ nhân tạo phù hợp với máy sản xuất đã cho và điều khiển động cơ sao cho có trạng thái làm việc theo yêu cầu công nghệ Bài học này sẽ cung cấp cho sinh viên các kiến thức và kĩ năng

liên quan tới đặc tính cơ, các trạng thái làm việc của các loại động cơ điện

Mục tiêu:

- Xây dựng được đặc tính cơ của các động cơ điện một chiều (DC), dong cơ điện

không đồng bộ, động cơ điện đồng bộ

- Phân tích được các trạng thái làm việc của các loại động cơ

- So sánh được đặc tính của các loại động cơ, phạm vi ứng dụng của các động cơ

dùng trong truyền động điện

- Chủ động, nghiêm túc trong học tập và công việc

- Tính được các câp điện trở khởi động theo yêu câu công nghệ

1.1 Động cơ điện một chiều kích từ độc lập

1.1.1 Phương trình đặc tính cơ

Sơ đồ điện, động cơ điện một chiều được kí hiệu như hình vẽ

Động cơ điện một chiều kích từ độc lập: Cuộn kích từ được cấp điện từ nguồn

một chiều độc lập với nguồn điện cấp cho rôto

a, Sơ đồ nguyên lý động cơ điện một chiều kích từ độc lập

b, So đô nguyên lý động cơ điện một chiêu kích từ độc song song

Nếu cuộn kích từ và cuộn dây phần ứng được cấp điện bởi cùng một nguồn điện

thì | dong cơ là loại kích từ song song Trường hợp này nếu nguồn điện có công

suất rất lớn so với công suất động

cơ thì tính chất động cơ sẽ tương tự như động cơ kích từ độc lập

Khi động cơ làm việc, rôto mang cuộn dây phần ứng quay trong từ trường của

cuộn cảm nên trong cuộn ứng xuất hiện một sức điện động cảm ứng có chiều

ngược với điện áp đặt vào phần ứng động cơ Theo sơ đồ nguyên lý có thể viết phương trình cân bằng điện áp của mạch phần ú ứng (rôto) như sau:

- Phương trình cân bằng điện áp của mạch phần ứng

ly : Dòng điện mạch phần ứng

Voi: Ry = + one + 1p + Tet

E„= rat “Ke

Trong đó: P: Số đôi cực từ chính

N: Số thanh dẫn tác dụng của cuộn dây phần ứng

a : Số đôi mạch nhánh song song của cuộn dây phần ứng

Hình 2-3.Đặc tính cơ của động cơ

- Khi I¿ = 0 hoặc M = 0 ta có:

Câu 1: Một động cơ DCKT độc lập c ó Pa„=l5KW, Uz„= 220V, lư„= 81,5A,

Giá trị của điện trở phần ứng Ry theo phương pháp tính gần đúng là:

Câu 3: Khi tăng tải trên trục động cơ DCKT độc lập sẽ làm

Dong I, giam

Dong I, =const

Dong I, tang

Dong I, =const, va lụ tăng

Câu 4: Động cơ kích từ độc lập được xem như tương đương với động cơ

DCLKT song song khi

A Điện trở phụ hai loại động cơ như nhau

B Cuộn kích từ hai loại động cơ như nhau

C Điện áp đặt vào hai loại động cơ như nhau

D Nguồn điện 1 chiều có công suất vô cùng lớn và điện trở trong của nguồn

được xem như bằng không

Câu 5: Động cơ một chiêu kích từ độc lập truyền động cho một máy sản xuất

với các thông số ghi trên Cataloge:

a) Tinh dòng điện định mức và điện trở phần ứng

b) Xây dựng đặc tính cơ tự nhiên của động cơ

c) Tính tốc độ của động cơ khi Mc =2,5 Mam

1.1.2 Các tham số ảnh hưởng phương trình đặc tính cơ

a Ảnh hướng của điện trở phần ứng

- Giả thiết: Uy = Uam = const

- Khi R¿ cảng lớn thì B càng nhỏ nghĩa là đặc tính cơ càng dốc ứng với R;

= 0 ta có đường đặc tính cơ tự nhiên

=V.ar

Hình 2-4.Các đặc tính cơ của động cơ điện một chiều kích từ độc lập

28

khi thay đổi điện trở phụ phần ứng

Như vậy thay đổi R; ta được 1 họ đặc tính biến trở có dạng như trên ứng với

một phụ tai Mc nào đó, nếu R; càng lớn thì tốc độ động cơ càng giảm đồng thời

dòng điện ngắn mạch cũng giảm Cho nên ta thường sử dụng phương pháp này

để hạn chế dòng điện và điều chỉnh tốc độ động cơ phía dưới tốc độ cơ bản

b Ảnh hướng của điện áp phần ứng

- Giả thiết: = dam = const

- Khi thay đổi điện áp theo hướng giảm so với Uạm ta có:

Hình 2-5.Các đặc tính cơ của động cơ điện một chiều kích từ độc lập

khi thay đổi điện áp phần ứng

- Khi giảm điện áp thì Momen ngắn mạch, I„m của động cơ giảm và tốc độ

của động cơ cũng giảm ứng với 1 phụ tải nhất định Do đó phương pháp này

cũng được dùng để điều chỉnh tốc độ động cơ và hạn chế dòng điện khi khởi

động

c ảnh hưởng của từ thông

- Giả thiết: Uy = Uam = const

R, = const

- Muốn thay đổi ¿ ta có thay đổi Ixr động cơ

@ox = Tam =V.ar

- Thực tế thường điều chỉnh giảm từ thông Nên khi x giam thi ox

tang, con B sé giam Ta có một họ đặc tính cơ với @ạx tăng dần và độ cứng của

đặc tính giảm dân khi giảm từ thông

0 Tex I 0 Moz? Memt Mom M

Hình 2-6 Đặc tính cơ điện và đặc tính cơ của ĐCĐ một chiều kích từ độc lập

khi giảm từ thông

- Khi thay đôi từ thông thì:

Ũ, Tim = — = const

U

Mam = K.ox.Inm = var

Với dạng Momen phy tai Mc thích hợp với chế độ làm việc của động cơ thì khi

giảm ở tốc độ động cơ tăng lên

Bài tập thực hành:

Câu 1: Một động cơ DCKT độc lập c ó Pa„=l5KW, Uaz„= 220V, Iim= 81,5A,

Giá trị của điện trở phần ứng R„ theo phương pháp tính gần đúng là:

Câu 4: Giả thiết (@= (am = const, Rụ= const Khi giảm điện áp đặt vào phân

ứng của động cơ DCKT song song

Điểm I: (0 œ0 ), điểm 2: (Iđm, đm)

Điểm I: (0 ap ), diém 2: (0, Om)

Điểm 1: (0 $ ¿m ), điểm 2: (Iam, 0)

Điểm I: (lạm œ ), điểm 2: (0, ®am)

Câu 6: Phương trình đặc tính cơ của động cơ DC KT song song

n= (U/ Keo) + (Ru +Rr) M/ Ku Ke

n= (U/ Ke) - (Ru +Rr) M/ Ku Ke 6”

Câu 8: Khi tăng điện trở trên dây quấn phần ứng của động cơ Dc KT độc lập

Đặc tinh cơ dốc hơn

Đặc tính cơ bình thường

Độ dôc đặc tính cơ ít dôc hơn

Đặc tính cơ cứng tuyết đối

Câu 9: Khi cho điện trở phụ vào mạch phần ứng của động cơ DCKT song song

b) Mắc thêm điện trở phụ bằng 5O vào trong mach phần ứng

1.1.3 Khởi động và tính toán điện trở khởi động

- Dòng điện khởi động ban đầu là:

Hinh 2-7 So dé dau dây của động cơ khởi động qua 3 cấp điện trở

- Chọn R¿ = ri + rp + rạ Khi khởi động (œ =0) thì l¿¿ không vượt quá 2,5 lạm nhưng Iạ„ cũng không nên quá nhỏ làm cho Mạm cũng nhỏ đi so với nguồn

Momen cản

= Dự -

Iam = Rt <(2+25)1,,

- Phương pháp xác định trị số điện trở phụ khởi động dùng đồ thị:

+ Dựa vào các thông số của động cơ vẽ đặc tính cơ tự nhiên

+ Chọn 2 giới hạn chuyên dòng điện khởi động động cơ

li< (2+2,5).lạm Iz>(1,1+ 1,3 lam

Lấy giá trị l¡, I› trên trục hoành: Từ l¡, I; kẻ 2 đường dóng song song trục

tung cắt đặc tính cơ tự nhiên tại 2 điểm a và b

- Nổi œo với hình (1) ta được đặc tính khởi động đầu tiên đặc tính này cắt

đường dóng l; tại g

- Tại ø kẻ đường song song với trục hoành cắt đường dóng l; tại f

- Nối œạ với f được đường đặc tính khởi động thứ 2

- Cứ tiếp tục như vậy tới khi từ c kẻ đường song song với trục hoành sẽ gặp điểm b Nếu điều kiện này không thoá mãn ta phải chọn lại I¡ hoặc I; rồi vẽ

lại cho tới khi đạt được

- Xác định giá trị các điện trở khởi động dựa vào biểu thức của độ giảm

tốc độ Aœ trên các đặc tính đã vẽ được ứng với 1 dòng điện

Động cơ một chiều kích từ độc lập truyền động cho một máy sản xuất với các

thông số ghi trên Cataloge:

Xác định các cấp điện trở khởi động biết động cơ khởi động nhanh qua 3 cấp

điệmn trở phụ

1.1.4 Các trạng thái hãm

a Ham tái sinh

- Xây ra khi tốc độ quay của động cơ lớn hơn tốc độ không tải lý tưởng

- Khi hãm tái sinh Ey >Uy , động cơ làm việc như một máy phát điện song

song với lưới

Hình 2-9 Đặc tính cơ hãm tái sinh của động cơ điện một chiều kích từ độc lập

- Trong trang thái hãm tái sinh, dòng điện hãm đổi chiều và công suất được đưa

trả về lưới điện: P = (E - U).I

- Đây là phương pháp hãm kinh tế nhất vì động cơ sinh ra điện năng hữu ích

b Hãm ngược

- Xảy ra khi phần ứng đưới tác dụng của động năng tích luỹ trong các bộ phận chuyển động hoặc do Momen thé năng quay ngược chiều với Momen điện

từ của động cơ, khi đó chống lại sự chuyên động của cơ cấu sản xuất

- Có hai trường hợp hãm ngược:

+ Đưa điện trở phụ vào mạch phần ứng

@

Hình 2-10.Đặc tính cơ khi hãm ngược khi đưa Rr

vào mạch phần ứng với tải thế năng

Động cơ đang nâng tải ứng với điểm a Đưa 1 R; đủ lớn vào mạch phần ứng thì động cơ sẽ chuyển sang làm việc ở điểm b trên đặc tính biến trở Tại b do M

sinh ra nhỏ hơn Mc nên động cơ giảm tốc độ nhưng vẫn theo chiều nâng lên Đến điểm c tốc độ = 0, nhưng vì Mp < Mr nên dưới tác động của tải trọng động

cơ quay theo chiều ngược lại Đến điểm d, Mp = Mc hệ ổn định với tốc độ hạ

không đổi œ¿a, cd là đoạn đặc tinh ham ngược

34

Ìn = —* 7

R,+R, BR, +R,

M=kụql;

Hình 2-11.Hăm ngược bằng phương pháp đảo cực tính điện áp

đặt vào phân ứng động cơ

Động cơ đang làm việc tại a trên đặc tính tự nhiên với tải Mc, ta đổi chiều điện áp phân ứng và đưa vào trong mach 1 Rg thi động cơ chuyển sang làm việc

ở điểm b trên đặc tính biến trở Tại b Momen đã đổi chiều chông lại chiều quay

của động cơ nên tốc độ giảm theo đoạn be Tại c: œ = 0 nếu ta cắt phần ú ứng khỏi

điện áp nguồn thì | dong co dừng lại, còn nếu vẫn giữ nguyên điện áp nguồn đặt vào

động cơ và tại diém c Mp > Mc thi động cơ quay ngược lại và làm việc ôn định tại

- Dong điện hãm 1 có chiều ngược với chiều làm việc ban đầu và dòng

điện hãm này có thê khá lớn, do đó điện trở phụ đưa vào phải có giá trị đủ lớn đê hạn chế dòng điện hãm ban đầu lụa trong phạm vi cho phép

- Là trạng thái động cơ làm việc như một máy phát mà năng lượng cơ học

của động cơ đã tích luỹ được trong quá trình làm việc trước đó biến thành điện năng tiêu tán trong mạch hãm dưới dạng nhiệt

- Khi động cơ đang quay cắt phân ứng động cơ ra khỏi lưới điện 1 chiều

và đóng vào 1 điện trở hãm, còn mạch kích từ vẫn nối với nguồn như cũ

35

Hình 2-12 Sơ đồ, đặc tính cơ khi ham động năng kích từ độc lập

của động cơ điện một chiều kích từ độc lập

+ Tai thoi diém ban dau, toc d6 van co gid tri Ong

- Hãm động năng có hiệu quả kém hơn hãm ngược khi chúng có cùng tốc độ ban

đầu va cing Momen can Mc Tuy nhiên hãm động năng ưu việt hơn về mặt năng lượng

Bài tập thực hành:

Câu 1: Hãăm ngược động cơ DCKT song song bằng cách đảo cực tính điện áp

đặt vào phần ứng

Mômen động cơ cùng chiếu với tốc độ

Mômen động cơ ngược chiếu với tốc độ

Mômen động cơ bằng với tốc độ

Mômen và tốc độ bằng không

Câu 2: Trạng thái hãm tái sinh xảy ra đối với động cơ DCKT độc lập khi

Mômen do tải trọng gây ra > mômen ma sát

Mômen do tải trọng gây ra < mômen ma sát

Mômen do tải trọng gây ra = mômen ma sát

Câu 3: Hãm ngược động cơ DC KT song song bằng cách đưa R¿ đủ lớn vào mạch phần ứng Khi phụ tải mang tính chất thế năng

Mômen của động cơ lớn hơn mômen tải

Mômen của động cơ nhỏ hơn mômen tải

Mômen của động cơ bằng mômen tải

Mômen của động cơ không đỗi

Câu 4: Đối với động cơ DCKT độc lập, Khi giảm đột ngột điện áp nguồn Uy lúc

động cơ đang quay sẽ

Câu 6: Hăm động năng động cơ DCKT song song

Không tổn hao năng lượng

Tén hao rất nhiều năng lượng

Tổn hao chủ yếu trên mạch kích từ

Câu 9: Khi hãm tái sinh đối với động cơ DCKT độc lập

Động cơ không tiêu thụ năng lượng

Có tiêu thụ năng lượng nhưng không đáng kể

Tiêu thụ rất nhiều năng lượng

Động cơ biến thành máy phát điện

Câu 10: Hãm động năng động cơ DCKTSS là

Cắt động cơ ra khỏi lưới điện

Cắt phần ứng ra khỏi lưới điện

Cit phan cảm ra khỏi lưới điện

Cắt phần ứng ra khỏi lưới điện và nối kín qua R;

38